结构型模式之桥接模式

Posted 2020-07-20

概述

桥接模式是一种很实用的结构型设计模式，如果软件系统中某个类存在两个独立变化的维度，通过该模式可以将这两个维度分离出来，使两者可以独立扩展，让系统更加符合“单一职责原则”。与多层继承方案不同，它将两个独立变化的维度设计为两个独立的继承等级结构，并且在抽象层建立一个抽象关联，该关联关系类似一条连接两个独立继承结构的桥，故名桥接模式。桥接模式用一种巧妙的方式处理多层继承存在的问题，用抽象关联取代了传统的多层继承，将类之间的静态继承关系转换为动态的对象组合关系，使得系统更加灵活，并易于扩展，同时有效控制了系统中类的个数

定义

桥接模式(Bridge Pattern)：将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。它是一种对象结构型模式，又称为柄体(Handle and Body)模式或接口(Interface)模式

实现

图形类

    public abstract class Shape
    {
        /// <summary>
        /// 颜色对象
        /// </summary>
        public IColor color { get; set; }
        /// <summary>
        /// 画图方法
        /// </summary>
        public abstract void draw();
    }

    public class Circle : Shape
    {
        public override void draw()
        {
            color.bepaint("圆形");
        }
    }

    public class Rectangle : Shape
    {
        public override void draw()
        {
            color.bepaint("长方形");
        }
    }

    public class Square : Shape
    {
        public override void draw()
        {
            color.bepaint("正方形");
        }
    }

颜色类

    public interface IColor
    {
        /// <summary>
        /// 着色方法
        /// </summary>
        /// <param name="shape"></param>
        void bepaint(String shape);
    }

    public class Black : IColor
    {
        public void bepaint(string shape)
        {
            Console.WriteLine("黑色的{0}", shape);
        }
    }

    public class Gray : IColor
    {
        public void bepaint(string shape)
        {
            Console.WriteLine("灰色的{0}", shape);
        }
    }

    public class White : IColor
    {
        public void bepaint(string shape)
        {
            Console.WriteLine("白色的{0}", shape);
        }
    }

客户端

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Shape circle = new Circle() { };
            circle.color = new Black();
            circle.draw();
            circle.color = new Gray();
            circle.draw();
            Console.ReadLine();
        }
    }

总结

主要优点

1、分离抽象接口及其实现部分。桥接模式使用“对象间的关联关系”解耦了抽象和实现之间固有的绑定关系，使得抽象和实现可以沿着各自的维度来变化。所谓抽象和实现沿着各自维度的变化，也就是说抽象和实现不再在同一个继承层次结构中，而是“子类化”它们，使它们各自都具有自己的子类，以便任何组合子类，从而获得多维度组合对象。

2、在很多情况下，桥接模式可以取代多层继承方案，多层继承方案违背了“单一职责原则”，复用性较差，且类的个数非常多，桥接模式是比多层继承方案更好的解决方法，它极大减少了子类的个数。

3、桥接模式提高了系统的可扩展性，在两个变化维度中任意扩展一个维度，都不需要修改原有系统，符合“开闭原则”。

主要缺点

1、桥接模式的使用会增加系统的理解与设计难度，由于关联关系建立在抽象层，要求开发者一开始就针对抽象层进行设计与编程。

2、桥接模式要求正确识别出系统中两个独立变化的维度，因此其使用范围具有一定的局限性，如何正确识别两个独立维度也需要一定的经验积累。